类的加载机制、主动引用、被动引用、什么是类加载器、类加载器的分类、自定义类的加载器

news2024/9/22 17:21:00

类的加载机制、类加载器

- - 类的加载时机
  - - 主动引用
    - 被动引用
  - 类加载器
  - - 什么是类加载器
    - 类的加载器分类
    - 什么情况下需要自定义类的加载器

类的加载时机

主动引用

虚拟机规范中并没有强制约束何时进行加载，但是规范严格规定了只有下列六种情况必须对类进行加载:

当遇到new.getstatic . putstatic或invokestatic这4条字节码指令时，比如|new一个对象，读取一个静态字段(未被final修饰)、或调用一个类的静态方法时。
- 当jvm执行new指令时会加载类。即:当程序创建一个类的实例对象。
- 当jvm 执行getstatic指令时会加载类。即:程序访问类的静态变量(不是静态常量，常量会被加载到运行时常量池)。
- 当jvm执行putstatic指令时会加载类。即:程序给类的静态变量赋值。。当jvm执行「invokestatic 指令时会加载类。即:程序调用类的静态方法。
- 使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用时如Class.forname( “…”)|，或newInstance()等等。如果类没初始化，需要触发类的加载。
加载一个类，如果其父类还未加载，则先触发该父类的加载。
当虚拟机启动时，用户需要定义一个要执行的主类(包含main()方法的类)，虚拟机会先加载这个类。
当一个接口中定义了JDK8新加入的默认方法(被default关键字修饰的接口方法)时，如果有这个接口的实现类发生了加载，则该接口要在实现类之前被加载。

被动引用

除过主动引用外，所有引用类的方式都不会触发加载，称为被动引用。

/*
被动引用的常见例子：
*/

//通过子类引用父类的静态字段，不会导致子类的加载
System.out.println(SubClass.value);//value字段在SubClass类的父类中定义

//通过数组定义来引用类，不会触发此类的加载。该过程会对数组类进行加载，数
//组类是一个由虚拟机自动生成的、直接继承自Object的子类，其中包含了数
//组的属性和方法。
SuperClass[] sca = new SuperClass[10];

//常量在编译阶段会存入调用类的常量池中，本质上并没有直接引用到定义常量
//的类，因此不会触发定义常量的类的加载。
System.out.println(ConstClass.HELLOWORLD);

类加载器

什么是类加载器

在类加载过程的加载阶段，通过类的完全限定名，获取描述类的二进制流的实现类，被称为“类的加载”。

类的加载器分类

从JVM虚拟机的角度来讲，只存在以下两种不同的类的加载器：

启动类加载（Bootstrap ClassLoader）：使用C++实现，是虚拟机的一部分。
其它类的加载器：使用Java实现，独立于虚拟机，继承自抽象类java.lang.ClassLoader。

从Java来发人员的角度来看，类加载器可以划分的更细致一些：

启动类加载器：该类加载器负责将存放在<JRE_HOME>\lib目录中的，或者被-Xbootclasspath参数所指定的路径中的，并且是虚拟机识别的（仅按照文件名识别，如rt.jar，名字不符合的类库即便是放在lib中也不会被加载）类库加载到虚拟机中。例如Java.util.*，java.io.*,java.lang.*类等常用基础都是由启动类加载器加载。启动类加载器无法被Java程序直接引用。
扩展类加载器（Extension ClassLoader）:该类加载器是由ExtClassLoader（sun.misc.Launcher$ExtClassLoader）实现，负责将<JRE_HOME>/lib/ext或者被java.ext.dir系统变量所指定路径中的所有类库加载到内存中，例如swing系列、内置的js引擎、xml解析器等以javax开头的扩展类库都是由扩展类加载器加载，开发者可以直接使用扩展类加载器。
应用程序类加载器（Application ClassLoader）：该类加载器是由AppClassLoader（sun.misc.Launcher$AppClassLoader）实现。由于这个类加载器是ClassLoader中的getSystemClassLoader()方法的返回值，因此也被称为系统类记载器。他负责加载用户类路径（ClassPath)上所指定的类库，比如：我们自己编写的定义类或地方三方jar包。开发者就可以直接使用这个类加载器，如果应用程序中没有定义过自己的类的加载器，一般情况下这个就是程序中默认的类加载器。

public class classLoaderTest i
    public static void main(string[] args){
    	//(启动类)系统类加载器:
    	ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
    System.out.println(systemclassLoader); //sun.misc.Launcher$AppclassLoader@73d16e93
    	//扩展类加载器:
    	ClassLoader extendclassLoader = systemclassLoader.getParent();
    	System.out.println(extendclassLoader); //sun.misc.Launcher$ExtclassLoader@15db9742
    	//引导类加载器:
    	ClassLoader bootstrapclassLoader = extendclassLoader.getParent();
    	System.out.println(bootstrapclassLoader); // null
    	//用户自定义的类默认用系统类加载器
    	ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getclassLoader();system.out.println(classLoader);// sun.misc.Launcher$AppClassLoader@73d16e93
    }
}